في بعض أنواع الهيليوم والهيدروجين ، تزيد احتمالية الاقتران بالبروتونات ستة أضعاف مقارنة بالذرات الأخرى - مما قد يعني أن هناك شيئًا لا نفهمه بشأن القوة النووية القوية
.jpg)
داخل نواة بعض الذرات ، يبدو أن البروتونات تقوم بأشياء غير متوقعة. تزدوج كثيرًا أكثر من المعتاد عندما تقترب بشدة من بعضهما البعض ، ولا يفهم الفيزيائيون السبب تمامًا. يمكن أن يساعدنا الوصول إلى حقيقة هذه الظاهرة على فهم القوة النووية القوية بشكل أفضل ، والتي تحكم التفاعلات على نطاقات صغيرة للغاية.
وجه جون أرينجتون في مختبر لورانس بيركلي الوطني في كاليفورنيا وزملاؤه شعاعًا من الإلكترونات النشطة جدًا إلى هدف مصنوع من نسخة أخف من الهيليوم تسمى الهيليوم 3 أو التريتيوم ، النسخة المشعة من الهيدروجين ، للحصول على نظرة ثاقبة للتفاعلات غير المستكشفة سابقًا بين البروتونات والنيوترونات في نواتها.
عندما تقترب البروتونات والنيوترونات داخل نواة من بعضها البعض مثل 1/1015 من المتر ، فإنها تقترن لفترة وجيزة ، ثم تطير بعيدًا مع الكثير من الزخم. يقول أرينجتون إنه من خلال قياس سرعة أو طاقة الإلكترونات في الحزمة المرتدة من الأزواج ، يمكن للباحثين حساب عدد الجسيمات الثنائية التي كانت إما أزواج بروتون-بروتون أو بروتون-نيوترون.
يقول أرينجتون إن الحصيلة النهائية كانت غير متوقعة. وجدت تجارب مماثلة في الماضي استخدمت ذرات مثل الكربون أو الرصاص أن حوالي 3 في المائة فقط من التزاوج في كل نواة كانت بين بروتونين ، ولكن بالنسبة للهيليوم 3 او التريتيوم ، وجد الباحثون أن الرقم أقرب إلى 20 في المائة.
يقول أرينجتون إن نوى الهليوم -3 والتريتيوم أقل إحكاما بالجسيمات من النوى التي تم فحصها سابقًا ، مما قد يعني أن الجسيمات تقترب من بعضها البعض بشكل أقل تكرارًا ، ولكن مع تفضيل أكبر لبروتونات الاقتران. يمكن أن يكون مثل هذا الخلل في التوازن خاصية لكيفية عمل القوى النووية على مسافات صغيرة جدًا ، وهو ما لم يتم فهمه بالكامل بعد ، كما يقول.
يقول لورنس وينشتاين من جامعة أولد دومينيون في فيرجينيا إن العدد الكبير من أزواج البروتونات قد يشير إلى بعض التجاعيد الجديدة في القوة النووية القوية ، ولكن يجب تطوير نماذج نظرية أكثر دقة وتفصيلاً للتجربة قبل اعتبار النتيجة نهائية.
يقول مارك ستريكمان من جامعة ولاية بنسلفانيا إنه إذا أكدت الدراسات المستقبلية هذه النتائج ، فقد تؤثر على طريقة تفكير الفيزيائيين بشأن النجوم النيوترونية. تتراكم الجسيمات معًا بشكل وثيق في هذه النجوم بحيث تكون أكثر الأجسام كثافة في الكون. كيف يمكن أن يكون النجم النيوتروني ضخمًا يعتمد جزئيًا على كيفية تفاعل النيوترونات والبروتونات عندما يكونان قريبين جدًا من بعضهما البعض ، كما يقول ستريكمان.
المصدر